Разработка технологии изготовления валов

курсовая работа

VII. Экономическое сравнение двух вариантов обработки одной поверхности по приведенным затратам

А) I вариант - фрезерование концевой фрезой.

Режимы резания

Диаметр фрезы D = 8 мм, равен ширине паза (см. чертеж детали).

Число зубьев фрезы Z = 5.

Глубина резания t = 3 мм (см. чертеж детали).

Подача на зуб фрезы Sz = 0,02 мм/зуб

Скорость резания = 28 м/мин

Число оборотов двигателя в минуту об/мин. Принимаем по станку 1000 об/мин.

Минутная подача фрезы Sм = мм/мин

Длина рабочего хода фрезы (lпаза + lвп) складывается из рабочей длины паза, равной 30 мм (см. чертеж детали) и закругления радиусом 5 мм.

Основное время мин.

Нормы времени.

При установке детали в самоцентрирующих тисках (для обеспечения точности глубины паза) вспомогательное время на установку и снятие детали tву = 0,15 мин.

Время вспомогательное на проход tвп = 0,14 мин. Это время затрачивается на подведения детали к фрезе, включение подачи, отведение детали от фрезы.

В данном случае приемов, связанных с переходом и не вошедших в комплекс tвп нет. Если на детали имеется две шпоночные канавки, расположенные на противоположных сторонах вала, то к tвп нужно добавить время по поз. 17 стр. 109.

Оперативное время Топ = То + tв = 0,35 + 0,15 + 0,14 = 0,64 мин.

Время на обслуживание рабочего места аобс = 3% от Топ(стр.110).

Время на отдых и личные надобности аолн = 5% от Топ

Штучное время:

мин.

Компоненты подготовительно-заключительного времени на партию деталей:

А = 10 мин - на наладку станка, инструмента и приспособлений.

Б = 0 на дополнительные приемы, которые в данном случае не нужны.

В = 7 мин - на получение инструмента и приспособлений до начала и сдачу их после окончания обработки партии деталей.

Подготовительно-заключительное время на партию деталей

Тпз = А + Б + В = 10 + 0 + 7 = 17 мин.

Штучно-калькуляционное время

Тшк = Тшт + = 0,83 мин.

Б) II вариант - фрезерование дисковой фрезой.

Режимы резания

Предел прочности можно определить по справочнику или приближенно в 0,36НВ = 0,36230 = 83 кг/мм2.

При средней жесткости станка и его мощности от 5 до 10 кВт Sz = 0,08 мм - подача на зуб фрезы.

В = 10 мм, t = 3 мм

Выбираем фрезу диаметром Dф = 110 мм, имеющая число зубьев Z = 8.

Определяем режимы резания при Sz до 0,08 мм.

Скорость резания V = 417 м/мин.

Скорость вращения фрезы 1205 об/мин.

Подача минутная Sм = 710 мм/мин.

Величина врезания и перебега (стр. 377) lвп = 22 мм.

Основное время мин.

Нормы времени.

При установке детали в самоцентрирующих тисках (для обеспечения точности глубины паза) вспомогательное время на установку и снятие детали tву = 0,15 мин.

Время вспомогательное на проход tвп = 0,14 мин. Это время затрачивается на подведения детали к фрезе, включение подачи, отведение детали от фрезы.

В данном случае приемов, связанных с переходом и не вошедших в комплекс tвп нет. Если на детали имеется две шпоночные канавки, расположенные на противоположных сторонах вала, то к tвп нужно добавить время по поз. 17 стр. 109.

Оперативное время Топ = То + tв = 0,07 + 0,15 + 0,14 = 0,36 мин.

Время на обслуживание рабочего места аобс = 3% от Топ

Время на отдых и личные надобности аолн = 5% от Топ

Штучное время:

мин.

Компоненты подготовительно-заключительного времени на партию деталей:

А = 10 мин - на наладку станка, инструмента и приспособлений.

Б = 0 на дополнительные приемы, которые в данном случае не нужны.

В = 7 мин - на получение инструмента и приспособлений до начала и сдачу их после окончания обработки партии деталей.

Подготовительно-заключительное время на партию деталей

Тпз = А + Б + В = 10 + 0 + 7 = 17 мин.

Штучно-калькуляционное время

Тшк = Тшт + = 0,49 мин.

В) Определение приведенных затрат по вариантам.

Обработка шпоночной канавки вала производится на вертикально-фрезерном консольном станке (041611) с размерами рабочей поверхности 100Х400 модели 6102 или на горизонтально-фрезерном консольном станке (041621) с размерами рабочей поверхности 160Х630 модели 6Н804Г.

а) Расчет потребности оборудования Qp по вариантам техпроцесса: - расчетное число станков.

Часовая производительность шт/ч

Фд = 4015 ч/год - действительный фонд времени при двухсменной работе

Кв = 1,1 - коэффициент, учитывающий выполнение норм

Кр - коэффициент, учитывающий затраты времени на ремонт оборудования

Кр = 1 - 0,01 ГР, где ГР - группа рементной сложности оборудования

ГР = ГРм + 0,25ГРэ, ГРм - механической части, ГРэ - электрической [5, табл.8.1]

Кз - коэффициент загрузки каждого типа станка

Кз = Qp/Qп, где Qп - принятое целое значение числа станков, ближайшее большее к расчетному Qp.

1) При обработка шпоночной канавки вала на вертикально-фрезерном консольном станке (041611) с размерами рабочей поверхности 100Х400 модели 6102

ГР = ГРм + 0,25ГРэ = 6,5 + 0,25•3 = 7,25

Кр = 1 - 0,01 ГР = 1 - 0,01•7,25 = 0,9275

Кз = Qp/Qп = 0,03/1 = 0,03

2) При обработка шпоночной канавки вала на горизонтально-фрезерном консольном станке (041621) с размерами рабочей поверхности 160Х630 модели 6Н804Г.

ГР = ГРм + 0,25ГРэ = 7 + 0,25•3 = 7,75

Кр = 1 - 0,01 ГР = 1 - 0,01•7,75 = 0,9225

Кз = Qp/Qп = 0,02/1 = 0,02

б) Расчет себестоимости вариантов технологических операций

1) При обработка шпоночной канавки вала на вертикально-фрезерном консольном станке (041611) с размерами рабочей поверхности 100Х400 модели 6102

Цеховая себестоимость изготовления одной детали:

, руб/дет, где

Сцч - цеховая себестоимость часа работы станка, коп/ч.

Цеховая себестоимость изготовления всех N = 9000 деталей за год:

Сц = N = 0,069000 = 540 , руб.

2) При обработка шпоночной канавки вала на горизонтально-фрезерном консольном станке (041621) с размерами рабочей поверхности 160Х630 модели 6Н804Г.

Цеховая себестоимость изготовления одной детали:

, руб/дет, где

Сцч - цеховая себестоимость часа работы станка, коп/ч.

Цеховая себестоимость изготовления всех N = 9000 деталей за год:

Сц = N = 0,049000 = 360 , руб.

в) Расчет капитальных вложений

Капитальные вложения в технологическое оборудование:

Кот = Цот Qn Mо, руб,

где Цот - балансовая стоимость оборудования, руб.

Мо - коэффициент занятости технологического оборудования.

,

где Траб - годовой объем работ по данной детали

, ч

Тро - общее время работы оборудования за год. Тро = Фд Кр, ч

Капитальные вложения в здания:

Кзд = S Ks Qn Ms h Ц, руб.

где S - площадь оборудования в плане, м2

S = L B, L - длина, В - ширина;

Кs - коэффициент дополнительной площади: ;

Мs - коэффициент занятости площади, принимаемый равным Мo;

h - высота здания в метрах (для деталей малой менее 30 кг - 5 м, более 50 кг - 10 м);

Ц - цена 1 м3 здания (10 руб/м3).

Полные капитальные вложения складываются из вложений в технологическое оборудование в здание и в технологическую оснастку К = Кот + Кзл + Кос.

Если приспособление и инструмент в обоих вариантах одинаковы, то капитальные вложения в оснастку не учитываются.

Тогда суммарная величина капиталовложений

K = Кот + Кзд

1) При обработка шпоночной канавки вала на вертикально-фрезерном консольном станке (041611) с размерами рабочей поверхности 100Х400 модели 6102

Кот = Цот Qn Mо = 117010,033 = 38,61 руб

Тро = Фд Кр = 40150,9275 = 3724

S = L B = 0,940,80 = 0,75

;

Кзд = S Ks Qn Ms h Ц = 0,7514,310,033510 = 17,7 руб

K = Кот + Кзд = 38,61 + 17,7 = 56,3 руб

2) При обработке шпоночной канавки вала на горизонтально-фрезерном консольном станке (041621) с размерами рабочей поверхности 160Х630 модели 6Н804Г.

Кот = Цот Qn Mо = 221010,02 = 44,2 руб

Тро = Фд Кр = 40150,9225 = 3704

S = L B = 1,171,16 = 1,36

;

Кзд = S Ks Qn Ms h Ц = 1,368,3510,02510 = 11,36 руб

K = Кот + Кзд = 44,2 + 11,36 = 55,56 руб

г) Расчет приведенных затрат.

Сп = Сц + К

руб, где = 0,15 - норма эффективности дополнительных капитальных вложений.

1) При обработке шпоночной канавки вала на вертикально-фрезерном консольном станке (041611) с размерами рабочей поверхности 100Х400 модели 6102.

Сп1 = Сц + К = 540 + 0,1556,3 =548,45

2) При обработке шпоночной канавки вала на горизонтально-фрезерном консольном станке (041621) с размерами рабочей поверхности 160Х630 модели 6Н804Г.

Сп2 = Сц + К = 360 + 0,1555,56 =368,33

д) Экономия по приведенным затратам:

Сп = Сп1 - Сп2 = 548,45 - 368,33 = 180,12

При выборе оборудования для выполнения определенной технологической операции должны выполняться два принципа:

· технический - изготовленная деталь должная отвечать требованиям по точности выполняемых размеров и шероховатости поверхностей, указанным в операционном эскизе;

· экономический - затраты на изготовление детали на данной операции должны быть минимальны.

Предварительный выбор модели металлорежущего станка производится в следующей последовательности:

ь Группа станка определяется по методам обработки поверхностей на операции, выбранным ранее из маршрута обработки поверхности на основании формы, точности и шероховатости поверхности.

Если деталь имеет форму тела вращения, то точение поверхностей детали будет производиться на станках токарной (первой) группы. Фрезерование шпоночного паза - на фрезерном станке (группа 6). Зубофрезерная операция - на зубофрезерном станке (группа 5). Шлифовальные операции - на круглошлифовальных станках (группа 3).

ь Тип станка определяется с учетом типа производства, соотношением размеров детали, вида и расположения обрабатываемых поверхностей, и далее уточняется на основе экономического расчета.

ь Размер станка (3я или 3я и 4я цифры модели) выбирают на основании габаритных размеров заготовки (длины, диаметра, ширины, высоты) и размеров обрабатываемой поверхности (модуля зубчатого венца и пр.)

ь Модель станка должна быть выбрана с учетом необходимой точности обработки для выполнения технического принципа. Точность станка оговаривается буквой в конце цифровой части модели: Н - нормальная, П - повышенная, В - высокая, С - особо высокая, А - особая. Для черновой, получистовой и однократной обработки можно применять станки нормальной точности, для чистовой обработки для достижения точности до IT7 - повышенной и высокой точности.

ь Выбранный станок должен обладать необходимой мощностью, развивать необходимый крутящий момент, усилие подачи

ь Себестоимость 1 часа работа станка должна быть минимальной из возможных вариантов моделей станков.

Экономичнее использовать горизонтально-фрезерный консольный станок (041621) с размерами рабочей поверхности 160Х630 модели 6Н804Г., т.к. приведенные затраты меньше.

Делись добром ;)